JP2006319859A - アクセスルータ装置、モビリティ制御システム、モビリティ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ネットワーク内にモビリティ制御ノードを配置し、通信相手からモビリティ制御ノードまでは、基本ＩＰモビリティプロトコルによりパケットが転送され、モビリティ制御ノードが管理する局所ネットワーク内の移動をサポートするネットワーク構成において、移動端末装置に機能を追加することなくモビリティ制御ノードの構成する局所ネットワーク間を跨る移動を実現する。
【解決手段】移動端末装置よりネットワークに対して移動したことを通知するトリガより移動端末装置に提供されるモビリティ制御ノードを特定し、モビリティ制御ノード間を跨るＨＯの場合には、本来報知すべきネットワーク情報の代わりに、移動前のネットワーク情報を報知することとする。これにより移動端末装置は、同一ネットワーク内での移動と判断し、アドレス生成手順を行うことなく通信を継続できる。
【選択図】 図１

Description

本発明はアクセスルータ装置、モビリティ制御システム、モビリティ制御方法に関し、特にネットワーク内にモビリティ制御ノードを配置し、通信相手からモビリティ制御ノードまでは、基本ＩＰモビリティプロトコルによりパケットが転送され、モビリティ制御ノードが管理する局所ネットワーク内の移動をサポートするように構成されたネットワークに用いる、アクセスルータ装置、モビリティ制御システム、モビリティ制御方法に関する。

ＩＰネットワークにおいてモビリティをサポートする手法として、Mobile ＩＰv６（ＭＩＰ）がＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）において提案されている（非特許文献１参照）。ＭＩＰは、ネットワーク内にHome Agentと呼ばれるモビリティ制御ノードを配置し、このノードにおいて移動端末装置の位置を管理することにより、移動端末装置が移動しても通信継続可能としている。ＭＩＰにおけるハンドオーバ（以下、ＨＯと略称する）性能を向上する手法として、Hierarchical Mobile ＩＰv６(ＨＭＩＰ)が提案されている（非特許文献２参照）。ＨＭＩＰではネットワーク内に新たにモビリティ制御ノードとしてモビリティアンカーポイント（Mobility Anchor Point；以下、ＭＡＰと略称する）を定義し、局所的なエリアでの移動端末装置の位置を管理することにより、ＨＯの瞬断時間を削減する。

図９は、ＨＭＩＰの動作例を示す図である。同図において、ＨＭＩＰでは、ホームエージェント（Home Agent；以下、ＨＡと略称する）４０において移動端末装置が在圏するネットワークのＭＡＰ情報を管理する。ＭＡＰ３０では移動端末装置１０が現在接続するアクセスルータ（以下、ＡＲと略称する）より割り当てられた移動端末識別子を管理する。これにより、通信相手（Correspondent Node；以下、ＣＮと略称する）５０より送信されるパケットはＨＡ４０を経由して、ＭＡＰ３０、移動端末装置の接続するＡＲ２１の順で最終的に移動端末装置まで転送される。

ＨＭＩＰでは移動端末装置１０が、ＭＡＰ３０の情報を事前に取得しており、ＡＲ２１からＡＲ２２へＨＯを行うと（ステップＳ５１）、ＭＡＰ３０に対して現在接続するＡＲ２２より割り当てられた移動端末識別子を通知する（ステップＳ５２）。これにより、経路の切り替えが行われる（ステップＳ５３）。以降、ＭＡＰ３０は、ＣＮ５０からのパケットを受信するとＡＲ２２に向けてパケットを転送することにより、ＨＯ後もパケットを移動端末装置に届けることが可能となる。
D. Johnson, et al., "Mobility Support in IPv６," RFC ３７７５, Jun ２00４. H. Soliman, et al., "Hierarchical Mobile IPv６ mobility management (ＨＭＩＰv６)," draft-ietf-mipshop-hmipv６-0４.txt, Dec ２00４.

上述したＨＭＩＰでは、ＭＡＰを導入することにより、ＭＩＰよりも低遅延なＨＯを実現する。しかし、ＨＭＩＰでは経路の切り替えを移動端末装置が行うため、ＭＡＰのアドレスを移動端末装置が認識する必要がある。また、ＭＡＰへ位置登録を行うシグナリング機能がＭＩＰの機能に追加されている。そのため、ＨＭＩＰの機能を有しない移動端末装置は、ＭＡＰを配置することによる遅延時間短縮効果を享受できない。

すなわち、ＨＭＩＰは、ＭＩＰの機能を拡張する方式であるため、ネットワークにＭＡＰを追加するだけでなく、移動端末装置がＭＡＰのアドレスを認識し、かつ、ＭＡＰ−移動端末装置間でシグナリングを行うなど、移動端末装置に機能を追加する必要がある。このため、ＭＩＰのみをサポートする移動端末装置は、ＨＭＩＰが展開されているネットワークでは、ＨＭＩＰの機能を動作させることができない。

また、ＨＭＩＰではＭＡＰが構成する局所ネットワーク内を移動する間は同一のＭＡＰを使用し続ける。このため、通信を継続しながら移動端末装置が移動すると、経路が冗長となることが懸念される。これを解決するために、ＭＡＰを変更する手法も検討されている。しかしこれには、複雑な制御を要するため、無線区間及び有線区間を伝達する制御メッセージ数の増加及び制御の複雑さに伴う遅延時間がＨＯ処理能力低下の問題となる。

本発明は上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は移動端末装置に機能を追加することなくモビリティ制御ノードの構成する局所ネットワーク間の移動を実現することのできるアクセスルータ装置、モビリティ制御システム、モビリティ制御方法を提供することである。

本発明の請求項１によるアクセスルータ装置は、モビリティ制御ノード配下の局所ネットワークにおいて共通に用いられているネットワーク情報を、自装置に対応するエリアに報知するアクセスルータ装置であって、移動端末装置が前記エリア内に移動してきた場合、その移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードを特定するノード特定手段と、前記ネットワーク情報の代わりに、前記ノード特定手段によって特定されたモビリティ制御ノードにおいて用いられているネットワーク情報を、前記移動端末装置に報知するネットワーク情報報知手段と、自装置に対応するエリアを、前記移動端末装置の在圏先として、該移動端末装置の移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードに、通知する在圏先通知手段とを含むことを特徴とする。後述する図５の処理を実現する構成であり、モビリティ制御ノード間を跨るＨＯの場合には、本来報知すべきネットワーク情報(ネットワークプレフィックス、例えば「Prefix:Ｂ」)の代わりに、移動前のネットワーク情報(例えば「Prefix:Ａ」)を報知する。これにより移動端末装置は、同一ネットワーク内での移動と判断し、アドレス生成手順を行うことなく通信を継続する移動端末装置は局所ネットワークを跨るＨＯを意識せずに通信を継続することができる。

本発明の請求項２によるアクセスルータ装置は、請求項１において、前記移動端末装置の通信終了を検出する通信終了検出手段を更に含み、前記通信終了検出手段が通信終了を検出した場合、前記ネットワーク情報報知手段は、本来通知すべきネットワーク情報を、前記移動端末装置に報知することを特徴とする。こうすることにより、通信終了後には、適切なモビリティ制御ノードを選択し、以後の通信経路を変更できるため、パケット転送遅延時間の増大を防ぐことができる。

本発明の請求項３によるアクセスルータ装置は、請求項２において、前記通信終了検出手段は、前記移動端末装置からの通信終了通知によって通信終了を検出することを特徴とする。こうすることにより、移動端末装置からの通信終了通知をＡＲが受信すると、本来報知すべきネットワーク情報を移動端末装置に通知し、アドレス生成手順を起動できる。そして、移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードによるモビリティ制御から、移動後の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードによるモビリティ制御へ変更することができる。

本発明の請求項４によるアクセスルータ装置は、請求項２において、前記通信終了検出手段は、前記モビリティ制御ノードからの通知によって通信終了を検出することを特徴とする。こうすることにより、移動端末装置からの通信終了通知をＡＲが受信できない場合に、ネットワーク側で通信終了を判断し、モビリティ制御を行うモビリティ制御ノードを変更することができる。

本発明の請求項５によるモビリティ制御システムは、
少なくとも１つのエリアからなる局所ネットワークに在圏している移動端末装置へのパケット送受信を制御するモビリティ制御ノードと、
移動端末装置が前記エリア内に移動してきた場合、その移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードを特定するノード特定手段と、前記局所ネットワークにおいて共通に用いられ、自装置に対応するエリアに報知すべきネットワーク情報の代わりに、前記ノード特定手段によって特定されたモビリティ制御ノードにおいて用いられているネットワーク情報を、前記移動端末装置に報知するネットワーク情報報知手段と、自装置に対応するエリアを、前記移動端末装置の在圏先として、モビリティ制御ノードに通知する在圏先通知手段とを有するアクセスルータ装置と、
を含むことを特徴とする。移動端末装置はＨＯを意識せずに通信を継続することができる。

本発明の請求項６によるモビリティ制御システムは、請求項５において、前記通知手段は、前記移動端末装置の移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードに通知することを特徴とする。後述する図５の処理を実現する構成であり、移動端末装置は局所ネットワークを跨るＨＯを意識せずに通信を継続することができる。
本発明の請求項７によるモビリティ制御システムは、請求項５において、前記通知手段は、前記移動端末装置の移動先のモビリティ制御ノードに通知し、
この通知を受信したモビリティ制御ノードは、自ノードを、前記移動端末装置の在圏先として、前記移動端末装置の移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードに、通知することを特徴とする。後述する図６の処理を実現する構成であり、図５の処理の場合よりも位置登録時間を削減することができる。

本発明の請求項８によるモビリティ制御方法は、少なくとも１つのエリアからなる局所ネットワークに在圏している移動端末装置へのパケット送受信を制御するモビリティ制御方法であって、
移動端末装置が前記エリア内に移動してきた場合、その移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードを特定するノード特定ステップと、前記ノード特定ステップにおいて特定されたモビリティ制御ノードに対応する局所ネットワークにおいて用いられているネットワーク情報を、前記移動端末装置に報知するネットワーク情報報知ステップと、前記エリアに対応するアクセスルータ装置を、前記移動端末装置の在圏先として、該移動端末装置の移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードに通知する通知ステップとを含むことを特徴とする。後述する図５の処理を実現する構成であり、移動端末装置は局所ネットワークを跨るＨＯを意識せずに通信を継続することができる。

本発明の請求項９によるモビリティ制御方法は、少なくとも１つのエリアからなる局所ネットワークに在圏している移動端末装置へのパケット送受信を制御するモビリティ制御方法であって、
移動端末装置が前記エリア内に移動してきた場合、その移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードを特定するノード特定ステップと、前記ノード特定ステップにおいて特定されたモビリティ制御ノードに対応する局所ネットワークにおいて用いられているネットワーク情報を、前記移動端末装置に報知するネットワーク情報報知ステップと、前記エリアに対応するアクセスルータ装置を、前記移動端末装置の在圏先として、該移動端末装置の移動先の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードに通知する通知ステップと、前記移動先のモビリティ制御ノードに関する情報を、前記移動端末装置の在圏先として、該移動端末装置の移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードに通知する通知ステップとを含むことを特徴とする。後述する図６の処理を実現する構成であり、図５の場合よりも位置登録時間を削減することができる。

以上説明したように本発明は、移動端末装置に機能を追加することなくモビリティ制御ノードの構成する局所ネットワーク間を跨る移動を実現することができる。また、通信終了後に最適なモビリティ制御ノードを選択して、経路変更手順を行うことにより、通信品質劣化を考慮せずに経路変更できる。これにより、移動端末装置が通信を開始する際には常に最適なモビリティ制御ノードを使用して通信を開始できる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によって示されている。
（ネットワーク構成）
図１は、本発明におけるネットワーク構成を示す図である。以下、同図を参照して説明する。

同図に示されているネットワークは、モビリティ制御ノードとなるエッジモビリティアンカーポイント（Edge Mobility Anchor Point；以下、ＥＭＡＰ）３１、３２と、ＥＭＡＰ３１の配下のＡＲ２１及び２２と、ＥＭＡＰ３２の配下のＡＲ２３及び２４と、移動端末装置（以下、ＭＮと略称する）１０とを含んで構成されている。ＡＲ配下にはＭＮ１０が無線を介してネットワークに接続するアクセスポイント（Access Point；以下、ＡＰと略称する）１１が複数接続可能である。以上の構成により、ＥＭＡＰ３１、ＥＭＡＰ３２それぞれに対応して、局所ネットワークが実現される（同図中の破線部分）。また、各ＡＲに対応して設けられたエリアにおいては、ネットワーク情報が報知されている。すなわち、ＥＭＡＰ３１の配下のＡＲ２１及び２２は「Prefix:Ａ」、ＥＭＡＰ３２の配下のＡＲ２３及び２４は「Prefix:Ｂ」、をそれぞれ報知する。なお、ＡＲは、局所ネットワーク内に、少なくとも１つ存在していればよい。

本例では、ＣＮ５０からのパケットをこのネットワークまで到達させるためのプロトコルがＭＩＰであり、ＨＡ４０が配置されているとする。同一ＥＭＡＰ配下のＡＲは、共通のネットワーク情報(本例では、prefix情報とする)をＭＮ１０に向けて報知する。すなわち、ＥＭＡＰ３１配下のＡＲ２１、２２はＥＭＡＰ３１のネットワークで共通に使用される「prefix：Ａ」を、ＥＭＡＰ３２配下のＡＲ２３、２４はＥＭＡＰ３２のネットワークで共通に使用される「prefix：Ｂ」を、それぞれ報知する。

このため、ＥＭＡＰ３１、ＥＭＡＰ３２がそれぞれエリアを構成する局所ネットワークの内部を移動する場合、ＭＮ１０は同一アドレスを使用して通信可能である。このネットワーク情報は、ＭＮ１０からの要請に基づきＭＮ１０宛に報知される。

（アクセスルータの構成例）
図２は図１中のアクセスルータの構成例を示す機能ブロック図である。同図において、アクセスルータは、自装置に対応するエリア内に移動端末装置が移動してきた場合、その移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードを特定するノード特定部２ａと、ノード特定部２ａによって特定されたモビリティ制御ノードにおいて用いられているネットワーク情報を、本来報知すべきネットワーク情報の代わりに、移動端末装置に報知するネットワーク情報報知部２ｂと、自装置に対応するエリアを、移動端末装置の在圏先として、その移動端末装置の移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードに、通知する在圏先通知部２ｃと、移動端末装置の通信終了を検出する通信終了検出部２ｄと、他の装置との間でパケットを送受信するためのネットワークインタフェイス２ｅとを含んで構成されている。

ノード特定部２ａは、移動端末装置が移動した時にネットワークに通知する情報より、端末識別情報（例えば、局所ネットワーク内で端末を一意に識別するＩＰアドレス）に基づいて、モビリティ制御ノードを特定する。

（局所ネットワーク内の移動）
図３は、局所ネットワーク内を移動する際の基本的な動作を示す図である。以下、同図を参照して説明する。

まずＭＮ１０が最初に接続するとＡＲ２１がＭＮ１０に提供するＥＭＡＰを決定する。ＭＮ１０がＨＯすると、ＡＲ２２はＭＮ１０がネットワークに対して行う移動接続時の処理におけるメッセージなどを利用して、そのＭＮ１０を特定することができる端末識別情報を取得する。そして、この端末識別情報をキーとして、ＭＮ１０に提供するＥＭＡＰを発見する。発見されたＥＭＡＰとＭＮ１０の接続するＡＲとの間でのシグナリングにより経路変更が可能となる。

ＭＮ１０はＡＲ２１に接続して、通信を開始する（ステップＳ１）。
ＡＲ２１はＭＮ１０に対して、アドレス生成のために必要なprefix情報を報知する（ステップＳ２）。
ＭＮ１０は報知されたprefixを使用して、ＥＭＡＰ配下の局所ネットワーク内で通信を行うために必要なアドレスを生成する（ステップＳ３）。

ＡＲ２１はＭＮ１０から生成したアドレスを通知されると、端末を一意に識別可能な端末識別子を作成し、ＭＮ１０のアドレスとともにＥＭＡＰ３１に対してRoute updateメッセージを送信し、ＭＮ１０がＡＲ２１に接続していることを通知する（ステップＳ４）。
以上のようにして、ＥＭＡＰ３１は、通信相手よりＭＮ１０宛に送信されたパケットを受信すると、ＭＮ１０の在圏するＡＲ２１に向けてトネリングなどによりパケットを転送する。ＡＲ２１は、ＥＭＡＰより受信したパケットをＭＮ１０に転送する。

次に、ＭＮ１０がＡＲ２２へＨＯした際の処理手順について説明する。
ＭＮ１０はＨＯ処理を行いＡＲ２２に接続する。ＡＲ２２はこの処理の間に端末識別情報を抽出する（ステップＳ５）。
ＡＲ２２は、上記端末識別情報よりＭＮ１０に提供しているＥＭＡＰ３１を特定し、ＥＭＡＰ３１へroute updateメッセージを送信し、ＭＮ１０の在圏情報を更新する（ステップＳ６）。このため、ＥＭＡＰ３１には、端末ＩＤ「ＭＮ」と在圏先「ＡＲ２２」との対応情報が登録されることになる。

以上の手順により、ＥＭＡＰ３１が構成する局所ネットワーク内のモビリティを、ＭＮ１０が関与せずに提供できる。このため、端末がモビリティ制御機能を持たない場合にも、ネットワーク側が端末に透過的にモビリティ制御を提供することが可能である。

（局所ネットワークを跨る場合）
次に、上記手順をベースとして、ＥＭＡＰが構成する局所ネットワークを跨る際のＨＯ制御について説明する。

図４は、ＭＮ１０がＡＲ２２に接続して通信を開始した際の様子を示す図である。以下、同図を参照して説明する。
ＥＭＡＰ３１にはＭＮ１０がＡＲ２２配下に在圏することを示す情報が登録されている。ここでは、ＣＮ−ＥＭＡＰ間を転送可能なプロトコルとしては、ＭＩＰを想定し、ＥＭＡＰ３１配下でＭＮ１０を識別可能なアドレスがＨＡ４０に登録される。本例では、「prefix：Ａ」と端末識別子「ＭＮ」とを結合した「Ａ．ＭＮ」を在圏先端末ＩＤとし、端末ＩＤ「ＭＮ」とこの在圏先端末ＩＤ「Ａ．ＭＮ」との対応情報がＨＡ４０に登録される。

これによりＣＮ５０よりＭＮ１０宛に送信されたパケットは、ＨＡ４０が一旦代理で受信し、その後ＨＡの保持する情報を参照してＥＭＡＰ３１に向けて転送される。ＥＭＡＰ３１はＭＮ１０の在圏情報を参照し、ＡＲ２２に向けてパケットを転送し、ＡＲ２２はそのパケットをＭＮ１０に転送する。以上のような手順により、ＣＮ５０から送信されたパケットはＭＮ１０に到達する。

図５は、図４の状態から通信を継続したまま、ＥＭＡＰ３２の構成する局所ネットワーク内のＡＲ２３へ、ＭＮ１０が移動した際の動作を示す図である。以下、同図を参照して説明する。
ＭＮ１０は、handover処理を行いＡＲ２３へ接続したことを通知する（ステップＳ１１）。

ＡＲ２３は、上記処理中のメッセージよりＭＮ１０を識別可能な端末識別情報を抽出し、ＥＭＡＰ３１を特定する。ＥＭＡＰ３１は「prefix：Ａ」の局所ネットワーク内のモビリティ制御ノードであるため、ＡＲ２３は、本来報知すべき「prefix：Ｂ」ではなく、ＥＭＡＰ３１のネットワークで使用可能な「prefix：Ａ」をＭＮ１０宛に報知する（ステップＳ１２）。この「Prefix：Ａ」の報知を受信したＭＮ１０は、ＥＭＡＰ３１配下のネットワークに接続していると判断し、新アドレスの生成を行わない。

次に、ＡＲ２３は、ＥＭＡＰ３１にroute updateメッセージを送信し、ＭＮ１０の在圏先をＡＲ２３に変更する（ステップＳ１３）。このため、ＥＭＡＰ３１には、端末ＩＤ「ＭＮ」と在圏先「ＡＲ２３」との対応情報が登録されることになる。以降、ＣＮ５０より送信されたパケットは、ＥＭＡＰ３１、ＡＲ２３を順に経由してＭＮ１０に転送される。
ここで、図１に示されているように、ＥＭＡＰ３１が構成するネットワーク内のＡＲ２１、２２はＥＭＡＰ３１と共通に使用される「prefix：Ａ」を報知する。なお、これは定期的に報知することもできる。ＭＮ１０はＡＲより直接報知（宛先アドレスにＭＮが示された報知）された情報を基にアドレスを生成することとする。

ＡＲ２３は本来、「prefix：Ｂ」を報知するので、ＥＭＡＰ３１からＥＭＡＰ３２の構成するネットワークへＭＮ１０が移動すると、prefixが変化するため新prefixを持つアドレスを生成する必要がある。しかし、この場合、ＭＩＰでのＨＡ４０への位置登録が発生し、遅延時間が増大するという問題が発生する。そこで、上記ステップＳ１２のように、ＡＲ２３はＭＮ１０宛に、「prefix：Ａ」を報知する。

これにより、たとえ局所ネットワークを跨るＨＯが発生しても、ＭＮ１０はＥＭＡＰが構成する局所ネットワークを跨るＨＯを意識せずに通信を継続することができる。つまり、ＭＮ１０は同一ＥＭＡＰ配下の局所ネットワークで通信を継続していると判断し、アドレス生成手順を行う必要がない。
また、ＡＲ２３は同一ＥＭＡＰ配下の局所ネットワーク内の移動と同様の手順で、ＥＭＡＰ３１におけるＭＮ１０の在圏情報を更新するだけでよい。従って、ＭＮ１０に新規に機能を追加することなく、ＥＭＡＰの構成する局所ネットワーク間のＨＯを実現できる。

（局所ネットワークを跨る場合の変形例）
図５においてＭＮ１０がＡＲ２２からＡＲ２３へ移動した際の、別の処理手順について、図６を参照して説明する。図５においては、移動前のＥＭＡＰ３１へＭＮ１０の在圏するＡＲを登録したため、ＥＭＡＰ３１から在圏先ＡＲへ直接転送経路が設定されることになる。これに対し、図６の場合においては、移動前のＥＭＡＰから一旦移動先のＥＭＡＰに転送した後に、在圏先のＡＲに転送する。同図において、ステップＳ１１からＳ１２までの処理は、図５の場合と同じである。ステップＳ２３以降の処理が図５の場合とは異なる。

ＡＲ２３はＥＭＡＰを特定すると、ＡＲ２３が属するＥＭＡＰ（ＥＭＡＰ３２）に在圏先であるＡＲ２３の情報を登録する（ステップＳ２３）。これにより、ＥＭＡＰ３２には、端末ＩＤ「ＭＮ」と在圏先「ＡＲ２３」との対応情報が登録されることになる。なお、このroute updateメッセージ内には、ＨＯ前に使用していたＥＭＡＰであるＥＭＡＰ３１に関する情報が含まれている。

ＥＭＡＰ３２は、上記メッセージを受信するとＭＮ１０の在圏先情報を作成する。さらに、移動前のＥＭＡＰであるＥＭＡＰ３１の情報も併せて認識できる。そこで、ＥＭＡＰ３２は、ＥＭＡＰ３１へroute updateメッセージを送信し（ステップＳ２４）、自ノードを在圏先として登録する。これにより、ＥＭＡＰ３１におけるＭＮ１０の在圏先情報がＥＭＡＰ３２へ変更され、ＥＭＡＰ３１には、端末ＩＤ「ＭＮ」と在圏先「ＥＭＡＰ３２」との対応情報が登録されることになる。以降ＣＮ５０より送信されたパケットはＥＭＡＰ３１、ＥＭＡＰ３２、ＡＲ２３を経由してＭＮ１０に到達する。

図６を参照して説明した処理手順は、図５の場合の処理手順に比べて局所ネットワーク内のメッセージ量が増加する。しかし、ＭＮ１０が通信を継続したまま更にＡＲ２４配下に移動すると、図５の場合ではＥＭＡＰ３１まで在圏先情報を登録して経路を変更しなければならない。
これに対し、図６の場合ではＥＭＡＰ３２に、在圏先情報を登録するだけでよい。このため、図６の場合、図５の場合に比べて位置登録時間を削減することができる。

なお、図６の場合では、移動先のＥＭＡＰ３２経由で移動前ＥＭＡＰの在圏先情報を更新するが、他の手法として、移動前のＥＭＡＰ３１経由で移動先ＥＭＡＰ３２の在圏先情報を更新することも可能である。
以上により、図５、図６いずれの場合においても、ＥＭＡＰの構成する局所ネットワークを跨るＨＯを実現できる。

（通信終了時の処理）
図７は、図５の状態においてＭＮ１０がＨＯを完了してしばらくした後に、ＡＲ２３に接続している間に通信を終了する場合の処理手順を示す図である。

図５、図６では、移動前のＥＭＡＰを継続的に使用することでＥＭＡＰの構成する局所ネットワーク跨りのＨＯを実現できた。しかし、ＭＮ１０がこのまま移動し続けると移動前ＥＭＡＰと在圏先ＡＲとの間の距離が増大し、パケット転送遅延時間の増大が問題となる。そこで、通信終了時に、最適なＥＭＡＰを選択する処理手順について説明する。
まず、ＭＮ１０はＡＲ２３へ通信が終了したことを通知する（ステップＳ３１）。

ＡＲ２３はＭＮ１０が通信終了したことを検知すると、本来報知すべきprefixである「prefix：Ｂ」をＭＮ１０宛に送信する（ステップＳ３２）。
ＭＮ１０は、上記「prefix：Ｂ」の報知を受信すると、以前とprefix情報が変化しているため、接続するネットワークが変更したと判断し、新しいネットワーク内でＭＮ１０を識別するアドレスを作成し、ＡＲ２３にこれを通知する（ステップＳ３３）。本例では、「prefix：Ｂ」と端末識別子「ＭＮ」とを結合した「Ｂ．ＭＮ」を作成し、これを通知する。

これを受信したＡＲ２３は、ＥＭＡＰ３２にroute updateメッセージを通知し、ＭＮ１０の在圏先情報を登録する（ステップＳ３４ａ）。これにより、ＥＭＡＰ３２には、端末ＩＤ「ＭＮ」と在圏先「ＡＲ２３」との対応情報が登録されることになる。なお、ＡＲ２３はroute deleteメッセージをＥＭＡＰ３１に通知し、移動前のＥＭＡＰ３１に登録されていたＭＮ１０の在圏先情報を削除する（ステップＳ３４ｂ）。

さらに、ＭＮ１０はＭＩＰのBinding updateメッセージにより、作成したアドレスをＨＡ４０に通知する（ステップＳ３５）。これにより、端末ＩＤ「ＭＮ」と在圏先端末ＩＤ「Ｂ．ＭＮ」との対応情報がＨＡ４０に登録される。
以降、ＣＮ５０よりＭＮ１０宛に送信されたパケットは、ＨＡ４０、ＥＭＡＰ３２、ＡＲ２３を順に経由してＭＮ１０に転送される。

以上のように、通信終了後にＥＭＡＰを変更しておくことにより、これ以降ＭＮ１０が通信を開始するときには常に最適経路により通信を開始できる。また、通信終了後にＥＭＡＰの変更を行うため通信中の品質劣化を考慮せずに経路変更できる。また、アドレス変更の手順などはＭＩＰの手順を使用するため、ＭＮ１０に機能を追加することなくＥＭＡＰを変更できる。

なお、上述の動作例ではＭＮ１０に通信終了通知機能がある場合について説明したが、ＥＭＡＰのパケットカウンタ機能を使用して、ＭＮ１０が既に通信を終了したことを判断することもできる。

（通信終了時の処理の変形例）
図８は、図７の処理手順についての変形例であり、ＡＲ２３で通信を終了してＡＲ２４に移動した時の処理手順を示す図である。本例では、ＥＭＡＰにおけるパケットカウンタ又はライフタイム機能により、ＭＮ１０が既に通信を終了したと判断する。

図８において、ＭＮ１０はＡＲ２４に移動すると、接続したことを通知する（ステップＳ４１）。
ＡＲ２４は、上記処理中のメッセージよりＭＮ１０を識別可能な端末識別情報を抽出しＥＭＡＰ３１を特定する。ＥＭＡＰ３１は「prefix：Ａ」の局所ネットワーク内のモビリティ制御ノードであるため、本来報知すべき「prefix：Ｂ」ではなく、ＥＭＡＰ３１のネットワークで使用可能な「prefix：Ａ」をＭＮ１０宛に報知する（ステップＳ４２）。「Prefix：Ａ」の報知を受信したＭＮ１０は、ＥＭＡＰ３１配下のネットワークに接続していると判断し、新アドレスの生成を行わない。

次に、ＡＲ２４は、ＥＭＡＰ３１にroute updateメッセージを送信し、ＭＮ１０の在圏先をＡＲ２４に変更する（ステップＳ４３）。これにより、ＥＭＡＰ３１には、端末ＩＤ「ＭＮ」と在圏先「ＡＲ２４」との対応情報が登録されることになる。
ＥＭＡＰ３１は、route updateメッセージを受信すると、ＭＮ１０用のパケットカウンタ又はライフタイムを確認し、ＭＮ１０が通信を終了していると判断する。これにより、ＥＭＡＰ３１はＡＲ２４に対してＭＮ１０がアドレスを変更することを通知する（ステップＳ４４）。

ＡＲ２４は、ＥＭＡＰ３１からの通知を受信すると、本来報知すべき「prefix：Ｂ」をＭＮ１０宛に報知する（ステップＳ４５）。
この報知を受信したＭＮ１０は、接続するネットワークが変更したと判断し、新しいネットワーク側でＭＮ１０を識別するアドレス「Ｂ．ＭＮ」を作成し、ＡＲ２４にこれを通知する（ステップＳ４６）。

次に、ＡＲ２４は、ＭＮ１０より通知されたアドレスを基にして、ＥＭＡＰ３２をＭＮ１０に提供するモビリティ制御ノードと決定し、Route updateメッセージを送信し、パケット転送情報を登録する（ステップＳ４７）。
さらに、ＭＮ１０は、ＨＡ４０に対してＥＭＡＰ３２配下でＭＮ１０を識別するアドレスを登録する（ステップＳ４８）。以上により、次にＣＮ５０からＭＮ１０宛に送信されたパケットは、ＨＡ４０を経由してＥＭＡＰ３２に転送され、更にＡＲ２４を経由してＭＮ１０まで転送される。

ここで、図７の場合では、ＭＮ１０より明示的に通信終了通知を行うことにより経路変更を行うことができる。しかし、ＡＲ−ＭＮ間に無線システムを利用しており、ＡＲ２３の構成するネットワーク（ＡＰ群）で電波が届く範囲の境界にＭＮ１０が在圏する場合には、新ＥＭＡＰ（移動先ＥＭＡＰ）の構成するネットワークで使用するアドレスの生成手順が終了しない間にＭＮ１０が移動することが考えられる。

そこで、そのような場合には図８の処理手順に従い、ネットワーク側でＭＮ１０が通信終了したことを判断してアドレス生成処理手順を起動すればよい。このような処理においては、ネットワーク側のみでＭＮ１０が通信を終了したことを判断しており、通信終了後の手順は通常のＩＰアドレスの作成手順に従うことになる。このため、ＭＮ１０は通信が終了を契機とした新たな機能を追加する必要がないという利点がある。

（その他の変形例）
以上は、ＣＮ５０からＥＭＡＰまでのパケット転送プロトコルとしてＭＩＰを例としてあげたが、ＭＩＰに限定される方式ではなく、ＩＰネットワーク上でのモビリティを実現する様々なプロトコルに適応可能である。

また、以上は、ＩＰv６のstatelessによるアドレス生成手順をベースとして記述しているが、ＤＨＣＰなどを利用したstatefulによるアドレス生成手順にも本発明を適用できる。つまり、ＤＨＣＰではＭＮ１０が移動すると、アドレスの有効性を確認するためにconfirmメッセージをネットワークに送信する。この応答をもってＭＮ１０は、移動後も同じアドレスを使用し続けることが可能であることを判断する。

そこで、ＭＮ１０は局所ネットワーク間を跨いで移動すると、ＡＲに対して、confirmメッセージを送信する。これを受信したＡＲは、メッセージ内より端末識別子を抽出し、このＡＲの属するＥＭＡＰとは異なるＥＭＡＰの構成する局所ネットワークからＭＮ１０が移動してきたことを判断する。そして、ＡＲはＤＨＣＰ replyをＭＮ１０に送信し、アドレスが引き続き有効であることを通知し、局所ネットワークを跨るＨＯをＭＮ１０に意識させないようにする。

従って、ＭＮ１０はアドレス生成手順を起動することなく移動先のＡＲが旧ＥＭＡＰ（移動前のＥＭＡＰ）にroute updateメッセージを送るのみで、通信を継続できる。そして、上記statelessアドレス生成手順と同じように、通信終了後にＤＨＣＰの手順に従いアドレス生成を行えばよい。

（モビリティ制御方法）
上述したモビリティ制御システムにおいては、以下のようなモビリティ制御方法が実現されている。
すなわち、図５の処理の場合、少なくとも１つのエリアからなる局所ネットワークに在圏している移動端末装置へのパケット送受信を制御するモビリティ制御方法であって、移動端末装置が前記エリア内に移動してきた場合、その移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードを特定するノード特定ステップ（図５中のステップＳ１１参照）と、前記ノード特定ステップにおいて特定されたモビリティ制御ノードに対応する局所ネットワークにおいて用いられているネットワーク情報を、前記移動端末装置に報知するネットワーク情報報知ステップ（図５中のステップＳ１２参照）と、前記エリアに対応するアクセスルータ装置を、前記移動端末装置の在圏先として、該移動端末装置の移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードに通知する通知ステップ（図５中のステップＳ１３参照）とを含むモビリティ制御方法が実現されている。このモビリティ制御方法によれば、移動端末装置は局所ネットワークを跨るＨＯを意識せずに通信を継続することができる。

また、図６の処理の場合、少なくとも１つのエリアからなる局所ネットワークに在圏している移動端末装置へのパケット送受信を制御するモビリティ制御方法であって、移動端末装置が前記エリア内に移動してきた場合、その移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードを特定するノード特定ステップ（図６中のステップＳ１１参照）と、前記ノード特定ステップにおいて特定されたモビリティ制御ノードに対応する局所ネットワークにおいて用いられているネットワーク情報を、前記移動端末装置に報知するネットワーク情報報知ステップ（図６中のステップＳ１２参照）と、前記エリアに対応するアクセスルータ装置を、前記移動端末装置の在圏先として、該移動端末装置の移動先の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードに通知する通知ステップ（図６中のステップＳ２３参照）と、前記移動先のモビリティ制御ノードに関する情報を、前記移動端末装置の在圏先として、該移動端末装置の移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードに通知する通知ステップ（図６中のステップＳ２４参照）とを含むモビリティ制御方法が実現されている。このモビリティ制御方法によれば、図５の処理の場合よりも位置登録時間を削減することができる。

（まとめ）
本発明においては、ネットワーク内にＨＭＩＰと同様にモビリティ制御ノードを配置し、通信相手からモビリティ制御ノードまでは、ＭＩＰなどの基本ＩＰモビリティプロトコルによりパケットが転送され、モビリティ制御ノードが管理する局所ネットワーク内の移動をサポートする。さらに、本発明では、移動端末装置が局所ネットワーク内を移動する場合、ハンドオーバしたことを示すトリガをネットワークに通知し、そのトリガより移動端末装置に提供されているモビリティ制御ノードを特定することにより、移動端末装置のモビリティを実現する。つまり、移動端末装置がモビリティ制御ノードにダイレクトにメッセージを送信せずにモビリティ制御を実現する。また、移動端末装置がモビリティ制御ノードの管理するエリア内を移動する間は、移動前と同じアドレスを使用して通信し続ける。

ネットワークにおいて端末の通信状態を管理することにより、端末が通信を終了したことを判定した際に、端末に対して提供するモビリティ制御ノードを、端末が現在接続する局所ネットワーク内の最適なモビリティ制御ノードに再設定する。なお、端末へのモビリティ制御以外の仕組みにより通信状態をネットワークに通知する機能が既に端末にある場合には、移動端末装置からの通信終了通知を契機としてもよい。

本発明は、移動端末装置が、移動端末装置が局所ネットワーク内のモビリティ制御ノードを特定するなどの、モビリティ制御サービスを受けるための追加機能を必要とすることなく、局所ネットワーク間の移動時には同一の端末識別子を用いることでＨＯ処理に伴う遅延時間を短縮可能なモビリティ制御を実現する場合に利用することができる。

本発明の実施の形態に係るモビリティ制御システムを採用したネットワーク構成を示す図である。 図１中のアクセスルータの構成例を示す機能ブロック図である。 局所ネットワーク内での移動端末装置移動時の動作を示す図である。 移動端末装置が局所ネットワーク内の他のアクセスルータに接続して通信する時のネットワークの動作概要を示す図である。 移動端末装置が局所ネットワークを跨いでhandoverする処理手順の一例を示す図である。 移動端末装置が局所ネットワークを跨いでhandoverする処理手順の他の例を示す図である。 移動端末装置の通信終了からＥＭＡＰ切り替えまでの処理手順の一例を示す図である。 移動端末装置の通信終了からＥＭＡＰ切り替えまでの処理手順の他の例を示す図である。 ＨＭＩＰの概要を示す図である。

符号の説明

１０ 移動端末装置
１１ アクセスポイント
２１〜２４ アクセスルータ
３０ モビリティアンカーポイント
３１、３２ エッジモビリティアンカーポイント
４０ ホームエージェント
５０ 通信相手

Claims (9)

1. モビリティ制御ノード配下の局所ネットワークにおいて共通に用いられているネットワーク情報を、自装置に対応するエリアに報知するアクセスルータ装置であって、移動端末装置が前記エリア内に移動してきた場合、その移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードを特定するノード特定手段と、前記ネットワーク情報の代わりに、前記ノード特定手段によって特定されたモビリティ制御ノードにおいて用いられているネットワーク情報を、前記移動端末装置に報知するネットワーク情報報知手段と、自装置に対応するエリアを、前記移動端末装置の在圏先として、該移動端末装置の移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードに、通知する在圏先通知手段とを含むことを特徴とするアクセスルータ装置。
2. 前記移動端末装置の通信終了を検出する通信終了検出手段を更に含み、前記通信終了検出手段が通信終了を検出した場合、前記ネットワーク情報報知手段は、本来通知すべきネットワーク情報を、前記移動端末装置に報知することを特徴とする請求項１記載のアクセスルータ装置。
3. 前記通信終了検出手段は、前記移動端末装置からの通信終了通知によって通信終了を検出することを特徴とする請求項２記載のアクセスルータ装置。
4. 前記通信終了検出手段は、前記モビリティ制御ノードからの通知によって通信終了を検出することを特徴とする請求項２記載のアクセスルータ装置。
5. 少なくとも１つのエリアからなる局所ネットワークに在圏している移動端末装置へのパケット送受信を制御するモビリティ制御ノードと、
   移動端末装置が前記エリア内に移動してきた場合、その移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードを特定するノード特定手段と、前記局所ネットワークにおいて共通に用いられ、自装置に対応するエリアに報知すべきネットワーク情報の代わりに、前記ノード特定手段によって特定されたモビリティ制御ノードにおいて用いられているネットワーク情報を、前記移動端末装置に報知するネットワーク情報報知手段と、自装置に対応するエリアを、前記移動端末装置の在圏先として、モビリティ制御ノードに通知する在圏先通知手段とを有するアクセスルータ装置と、
   を含むことを特徴とするモビリティ制御システム。
6. 前記通知手段は、前記移動端末装置の移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードに通知することを特徴とする請求項５記載のモビリティ制御システム。
7. 前記通知手段は、前記移動端末装置の移動先のモビリティ制御ノードに通知し、
   この通知を受信したモビリティ制御ノードは、自ノードを、前記移動端末装置の在圏先として、前記移動端末装置の移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードに、通知することを特徴とする請求項５記載のモビリティ制御システム。
8. 少なくとも１つのエリアからなる局所ネットワークに在圏している移動端末装置へのパケット送受信を制御するモビリティ制御方法であって、
   移動端末装置が前記エリア内に移動してきた場合、その移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードを特定するノード特定ステップと、前記ノード特定ステップにおいて特定されたモビリティ制御ノードに対応する局所ネットワークにおいて用いられているネットワーク情報を、前記移動端末装置に報知するネットワーク情報報知ステップと、前記エリアに対応するアクセスルータ装置を、前記移動端末装置の在圏先として、該移動端末装置の移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードに通知する通知ステップとを含むことを特徴とするモビリティ制御方法。
9. 少なくとも１つのエリアからなる局所ネットワークに在圏している移動端末装置へのパケット送受信を制御するモビリティ制御方法であって、
   移動端末装置が前記エリア内に移動してきた場合、その移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードを特定するノード特定ステップと、前記ノード特定ステップにおいて特定されたモビリティ制御ノードに対応する局所ネットワークにおいて用いられているネットワーク情報を、前記移動端末装置に報知するネットワーク情報報知ステップと、前記エリアに対応するアクセスルータ装置を、前記移動端末装置の在圏先として、該移動端末装置の移動先の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードに通知する通知ステップと、前記移動先のモビリティ制御ノードに関する情報を、前記移動端末装置の在圏先として、該移動端末装置の移動前の局所ネットワークに対応するモビリティ制御ノードに通知する通知ステップとを含むことを特徴とするモビリティ制御方法。

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